Безопасность жизнедеятельности. В вопросах и ответах, задачах и. Безопасность жизнедеятельности в вопросах и ответах, задачах и решениях

• Название: Безопасность жизнедеятельности в вопросах и ответах, задачах и решениях
• Дата: 13.03.2023
• Размер: 3.32 Mb.
• Имя файла: Безопасность жизнедеятельности. В вопросах и ответах, задачах и .doc
• Тип: Задача; #986310
• страница: 12 из 24

ЗадачаОпределить минимальную высоту источника выбросов SO₂ и NO₂ при следующих исходных данных: А=240; F=1; D=2,0; M_c=20; c_фс=0,2;  Т=100; V_г=10;  =1; ПДК^SO2=0,5, где М_с и с_фс – приведенные к SO₂ по (3.34) и (3.35) масса выбросов и фоновая концентрация. Расчеты выполнить с точностью до 0,5 м.

РешениеОпределим Н по (3.36):

.

Проверим условие H w_0

w₀=10/(0,785 2²)=3,18, 89,4 3,18 .

Оно не выполняется, поэтому первое приближение Н найдем по формуле (3.38):

.

Уточним величины f, v_м, m и n по (3.6),(3.7), (3.10), (3.11):

f= ;

v_м ;

m₁= ;

n₁=0,532 1,9²-2,13 1,9+3,13=1,0.

Рассчитаем второе приближение Н по (3.39) и определим разницу Н₁-Н₂:

Н₂=40 40-42,7= -2,7 м.

Заданная точность не достигнута (|-2,7|>0,5), поэтому вновь уточним параметры f, v_м , m, n и Н:

f=1000 ;

v_м=0,65 ;

m₂= ;

n₂=0,532 1,86²-2,13 1,86+3,13=1,01;

H_з=42,7

Разница Н_j+1-H_j=42,4-42,7= -0,3 по модулю меньше 0,5, поэтому расчёт закончен. Таким образом, высота трубы для рассеивания выбросов SO₂ и NO₂ должна быть не менее 42,4 м.

Нормирование массы выбросов

Вопрос Как устанавливаются зоны влияния источника загрязнений атмосферы?

Ответ Зоны влияния источника устанавливаются отдельно по каждому вредному веществу или комбинации вредных веществ с суммирующимися вредными действиями. Приближенно зона определяется площадью окружности, радиус которой принимается как наибольшее из двух расстояний от источника: х₁ и х₂, где х₁=10х_м. Значение х₂ определяется как расстояние, начиная с которого с 0,05ПДК. Величина х₂ находится графически или интерполяцией табличной функции с_i=c(x_i), i=1, 2,…,k, или решением уравнений (3.22) при s₁ = 0,05 ПДК/с_м.

Задача Определить радиус зоны влияния источника загрязнений, если концентрации газов SO₂ и NO₂, приведенные к SO₂, имеют такие же значения, как в табл. 3.5, а с_м = 0,223, х_м = 430 м, ПДК_SO2=0,5.

РешениеРасстояние х₁=10 430=4300 м. Граничное значение концентраций с_г=0,05 0,5=0,025 мг/м³ на расстоянии х₂ находится между значениями 0,066 и 0,018, которые соответствуют расстояниям 2000 и 4300 м. Следовательно, 2000<х₂<4300 м, х₂1. Поэтому радиус зоны влияния равен х₁ = 4300 м.

Вопрос Что такое предельно допустимый выброс (ПДВ), с какой целью его нормируют и где применяют?

Ответ Величина ПДВ устанавливается для каждого источника загрязнения атмосферы таким образом, что приземные концентрации вредных веществ в совокупности с фоновыми загрязнениями и с учетом перспективы их роста не превысят ПДК для населения, растительного и животного мира.

Значения ПДВ указываются в разделах "Охрана окружающей среды" предпроектной, проектной документации в "Экологическом паспорте предприятия" строящихся и действующих предприятий.

ПДВ устанавливаются не только по каждому источнику, но и для предприятия в целом для условий полной нагрузки оборудования и их нормальной работы. Величины ПДВ не должны превышаться в любой 20-минутный период времени.

Для действующих предприятий, выбросы которых превышают ПДВ, могут устанавливаться временно согласованные выбросы, которые должны поэтапно уменьшиться до значений ПДВ.

Вопрос Как рассчитывается величина ПДВ?

Ответ Величина ПДВ при с_ф < ПДК определяется по формулам

, или (3.40)

при f > 100 или  Т 0. (3.41)

Для действующих предприятий в формулы (3.40) и (3.41) подставляются значения фоновой концентрации с^д_ф, из которой исключен вклад рассматриваемого источника.

При установлении ПДВ веществ, обладающих однонаправленным действием, сначала определяется ПДВ_с, приведенного к одному из веществ. ПДВ отдельных вредных веществ определяются по составу выбросов.

Вопрос Как определяется значение фоновой концентрации с_ф?

Ответ Фоновые концентрации определяются по нормативной методике при наличии данных наблюдений за приземными концентрациями веществ. Значение с_ф вычисляется по формуле:

с_ф = с^д_ф (1 – 0,4 с_мху/ с^д_ф) при с_{мху } 2 с^д_ф,

с_ф = 0,2 с^д_ф, при с_мху > 2 с^д_ф, (3.42)

где с_мху – максимальная расчетная концентрация вещества от источника для точки размещения поста замера фона [х, у] при фактических скоростях и направлениях ветра;

с^д_ф – измеренное значение концентрации вещества на посту наблюдения, мг/м³.

При отсутствии данных наблюдений фоновая концентрация определяется расчетным путем.

Для вновь строящихся предприятий с_ф=с^д_ф.

ЗадачаОпределить ПДВ₁ и ПДВ₂ соответственно для газов SO₂ и NO₂ при следующих исходных данных: H=35 м; А=240; F=1; m=0,9; n=1;  =1; V_г=10 м³/с;  Т=100; с^д_ф,1=0,2; с_мху,1=0,25; с^д_ф,1=0,02; с_мху,2= = 0,025 мг/м³; М₁=10; М₂=0,4 г/с.

Решение Фоновые концентрации загрязнений при с_мху<2с^д_ф для SO₂ и NO₂ найдём по (3.42):

с_ф,1=0,2 (1-0,4 0,25/0,2)=0,1 ,

с_ф,2=0,02 (1-0,4 0,025/0,02)=0,01.

Приведённую к SO₂ фоновую концентрацию определим по (3.35) с учётом ПДК из табл 3.4.

с_ф,с=0,1+0,01 0,5/0,085=0,16.

Приведённое значение ПДВ_с рассчитаем по (3.40):

ПДВ_с = .

Значение ПДВ для каждого вещества определим по формулам, полученным из (3.34) при замене М на ПДВ:

ПДВ₁= ПДВ_с-ПДВ_2 ПДК₁/ПДК₂, (3.43)

ПДВ₂=( ПДВ_с-ПДВ₁) ПДК₂/ПДК₁. (3.44)

Из соотношения М₁/М₂=ПДВ₁/ПДВ₂ можно выразить ПДВ₂= =ПДВ_1 М₂/М₁ и, подставив его в (3.43), получить уравнение:

ПДВ₁= ПДВ_с- (М₂/М₁) ПДВ_1 ПДК₁/ПДК₂,

из которого выразить и рассчитать ПДВ₁:

ПДВ₁= ПДВ_с/(1+( М_2 ПДК₁/(М_1 ПДК₂))), (3.45)

ПДВ₁=19,4/(1+(0,4 0,5/10 0,085))=15,7 г/с .

Значение ПДВ₂ найдём по (3.44):

ПДВ₂=(19,4-15,7)  0,085/0,5=0,63 г/с.

4. ЗАЩИТА СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ОТ ТЕХНОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

4.1.    Защита от воздействия вибрации

Колебания мощных кузнечно-прессовых машин, компрессоров, насосов, вентиляторов через опорные конструкции (фундаменты, основания и т.п.) передаются грунту и затем – фундаментам расположенных рядом зданий, в том числе и зданиям непроизводственного назначения. Поэтому при проектировании таких зданий, особенно расположенных в селитебной зоне, необходимо учитывать вибрационный фактор и определять минимально допустимое расстояние от фундаментов этих зданий до фундаментов или оснований машин с динамическими нагрузками. Подобную задачу необходимо решать при проектировании учреждений здравоохранения, жилых зданий, вычислительных центров, КБ и лабораторий, зданий производственного назначения без источников вибрации.

Оценку ожидаемой амплитуды виброперемещения при распространении вибрации по грунту от фундамента машин-источников вибрации на произвольное расстояние осуществляют по формуле  4.7

                                                              (4.1)

где A_m, А_mr – соответственно амплитуды виброперемещения грунта под фундаментом источника вибрации и на расстоянии r от него, м;

 =r/r_o – относительное расстояние от источника вибрации до расчетной точки;

r_o– приведенный радиус подошвы фундамента,

r_o = , м;

S – площадь подошвы фундамента, м².

Значение A_m принимают равным амплитуде виброперемещения системы “источник вибрации-фундамент” A_mф. Последнюю или определяют экспериментально, или рассчитывают по формуле  4.2 :

,             (4.2)

где F_m – амплитуда возмущающей силы, Н;

K_z–жесткость системы “источник вибрации – фундамент”, H/м;

m –масса системы “источник вибрации-фундамент”, кг;

 – круговая частота возмущающей силы, с^–1.

 =2 f,                                                                              (4.3)

где f – частота возмущающей силы, Гц.

Жесткость системы "источник вибрации-фундамент" определяют по соотношению  4.7 :

K_z=G_zS,                                                                             (4.4)

где G_z – коэффициент упругого равномерного сжатия грунта, H/м³, определяется по табл. 4.1, в зависимости от вида грунта.

Таблица 4.1

Коэффициент упругого равномерного сжатия

Допустимое давление на основание фундамента, Па	98000	196000	294000	392000	490000
Gz, Н/м3	1,96 107	3,92 107	4,9 107	5,88 107	6,86 107

Аналитическая зависимость между амплитудой виброскорости (виброускорения) грунта под фундаментом (соответственно v_m и a_m) и амплитудой виброскорости (виброускорения – соответственно v_mr и a_mr) на произвольном расстоянии r от источника вибровоздействия аналогична зависимости (4.1). Таким образом, зная характеристики вибрации под фундаментом и используя зависимость (4.1), можно рассчитать характеристики вибрации на произвольном расстоянии от источника. Для удобства расчета можно построить зависимость  от r для соответствующего значения r_o ( – одно из отношений вида A_mr/A_m, v_mr/v_m, a_mr/a_m) типа представленной на рис. 4.1.



Рис. 4.1. Зависимость параметра  от расстояния до расчетной точки

Следует отметить, что для гармонических колебаний справедливы следующие соотношения:

, (4.5)

v_m=  A_m; a_m=  v_m ; v_m=  v_r , (4.6)

где v_r, v_mr – соответственно среднеквадратическое и амплитудное значения виброскорости (виброускорения, вибросмещения) на расстоянии r от источника вибрации;

v_ф, v_mф – соответственно среднеквадратическое и амплитудное значения виброскорости (виброускорения, вибросмещения) фундамента источника вибрации.

Для жилой застройки вибрацию нормируют по санитарным нормам  4.2 , а для производственных сооружений – по стандарту ССБТ  4.6 . В обоих случаях нормируемые параметры – вибросмещение, виброскорость, виброускорение и их логарифмические уровни в стандартных октавных полосах частот относительно соответствующих пороговых значений. Предельно допустимые значения параметров вибрации для жилой застройки приведены в табл. 4.2, в табл. 4.3 приведены поправки на особенности вибрации, а в табл. 4.4 – предельно допустимые значения параметров вибрации для производственных зданий без источников вибрации.

Таблица 4.2

Допустимые значения параметров вибрации для жилой застройки

Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц	2	4	8	16	31,5	63
Уровни вибросмещения, дБ	133	121	109	103	97	91
Уровни виброскорости, дБ	79	73	67	67	67	67
Уровни виброускорения, дБ	75	75	75	81	87	93

Таблица 4.3

Поправки на тип вибрации

Влияющий фактор	Условия	Поправка, дБ
Характер вибрации	Постоянная Непостоянная	0 –10
Время суток	Ночь (23…7 ч) День (7…23 ч)	0 +5
Длительность воздействия в дневное время за наиболее интенсивные 30 минут	Суммарная длительность, % 56 100 18 56 6 18 менее 6	0 +5 +10 +15

Таблица 4.4

Допустимые значения параметров вибрации на рабочих местах

Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц	2	4	8	16	31,5	63
Допустимые значения виброскорости, м/с	0,013	0,0045	0,0022	0,002	0,002	0,002
Допустимые значения логарифмических уровней виброскорости, дБ	108	99	93	92	92	92
Допустимые значения виброускорения, м/с2	0,14	0,1	0,11	0,2	0,4	0,8

Для перевода абсолютных значений параметров вибрации в логарифмические уровни и обратно используются следующие соотношения:

(4.7)

(4.8)

где A, v, a – среднеквадратические значения соответственно вибросмещения, м, виброскорости, м/с и виброускорения, м/c².

На основе приведенных соотношений можно решать следующие типы практически важных задач по определению:

1) параметров вибрации на заданном расстоянии от источника;

2) минимально допустимого расстояния от источника вибрации;

3) требуемого ослабления вибрации на пути распространения или в источнике при заданных параметрах источника вибрации и расстоянии от источника до здания.